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神奇之精蟲是怎麼製造的?

更新時間:2004-02-26 by 送子鳥診所

下視丘及腦下垂體調控精蟲之製造

男生從青春期開始,受到下視丘(Hypothalamus)的作用,腦下垂體(Pituitary gland)前葉開始大量分泌 FSH 及 LH 兩種性腺激素,並直接作用在睪丸,在睪丸內之曲細精管受此兩種賀爾蒙刺激,即開始製造精蟲(Spermatogenesis)。

睪丸兩種主要細胞的角色

睪丸當中主要有 2 種細胞分別受 FSH 及 LH 刺激,一為 leydig(雷迪格細胞),另一種為 sertoli cell(史脫立細胞)。Leydig cells上有 LH 的接受器(Receptor),受到LH的調節後會分泌 testosterone(睪固酮),是最主要的男性荷爾蒙,以擴散方式進入血液,與精蟲的分化、成熟,射精動作等有相關。Sertoli cells 上有 FSH 的接受器,被視為是影響精蟲分化成熟與睪丸成熟的起源。

從精原細胞至精蟲

Spermatogonia(精原細胞)位在曲細精管的基底層,受荷爾蒙影響經有絲分裂後形成 spermatocyte(精母細胞),皆為帶有雙倍染色體(2N)的細胞。Spermatocyte 歷經第一次及第二次減數分裂後,變成帶有單倍體(N)的 spermatids(精細胞)。

在這一連串過程中,精細胞也漸漸的由基底層被送往細精管管腔的方向,這一段過程當中,有 sertoli cells 及血管與細胞基質行成屏障(Barrier),具有保護精細胞的功用。

最後spermatids(精細胞)會脫離此一障壁進入管腔,隨即分化成spermatozoa(精蟲),此一過程稱之為「spermiogenesis」(製造精蟲)。

精蟲進入管腔後,會再被送至副睪儲存,期間會歷經型態、生理、代謝之改變,全程圖示如下:

精蟲製造過程

acrosome(頂體)前驅物質融合→細胞核變圓,此時尾巴開始發展→細胞核形狀變長,精蟲頭部朝向細精管的基底膜→細胞核濃縮→細胞質縮減,故此時的精細胞外觀較平坦及橢圓,同時粒線體移行至靠近尾巴的位置,構成精蟲之中段「midpiece」

精蟲型態

型態分類標準 1999 WHO criteria 及 Strict criteria略有差異

分類 WHO criteria(1999世衛標準) Strict criteria(嚴格標準)
正常比 30% 14%
頭長 4.0 至 5.5μm 4.0 至 5.5μm
頭寬 2.5 至 3.5μm 2.5 至 3.5μm
長寬比 1.5 至 1.75μm --
acrosome 占頭部 40 至 70% 占頭部 40 至 70%
其他
  • 無頸部、中段及尾巴之缺陷
  • 頭部若有空泡,所佔比例不超過正常頭部大小1/3
  • 中段長:6 至 10μm
  • 尾巴長:約 45μm

賴興華 醫師的分享

評語圖片

神奇的男性精蟲怎麼來的一直是許多人很好奇的地方,由本篇文章我們可以知道幾個重點:

  1. 精蟲的製造是由下視丘及腦下垂體調控,所以當下視丘及腦下垂體所分泌之激素不足,有可能影響精蟲之製造。
  2. 睪丸是製造精蟲的工廠,如果工廠出狀況,當然會影響精蟲之製造。譬如睪丸受傷、感染、或局部溫度太高…等等都會造成負面的影響。
  3. 精蟲的製造過程複雜且耗時,一支精蟲的製造平均需要 72 天,從一開始如血球般大小的精原細胞到如蝌蚪狀之精蟲,任何階段有障礙都會造成精蟲數量及品質不良。
  4. 男性精蟲的製造有別於女性卵子的成熟,精蟲的製造只要有激素調控、原料、賀爾蒙及小環境配合得當,理論上可以無限制的製造,但卵子卻是有限量的。
  5. 男性精蟲因為一次製造的數量相當多,沒有比較嚴格的品管,所以良率比較低(正常型態比很低)。